二等活塞式压力计标准装置测量结果的不确定度评定

　　一、概述

　　1.测量依据

　　JJG49-1999《弹簧式精密压力表和真空表》检定规程。

　　2.环境条件

　　0.25级精密压力表的环境温度要求为(20±2)℃，相对湿度不大于85%。

　　3.测量标准

　　二等活塞式压力计。

　　4.被测对象

　　0.25级精密压力表，最大允许误差：±0.25%。

　　5.测量过程

　　二等活塞压力计标准装置由活塞系统、专用砝码和底座等组成。活塞系统工作时，活塞应稳定悬浮于活塞筒中，活塞底部向上的力与活塞上砝码所产生的重力相平衡。用直接比较法进行检定。

　　二、数学模型

　　式中： δ———示值误差， MPa; P被———被测表在被测点的示值， MPa; P_标——加在标准器专用砝码产生的标准压力值， N/m²; m———活塞及附在其上零件的质量和所加专用砝码的质量， kg; g———压力计使用地点重力加速度， m/s²; A———活塞式压力计的活塞有效面积， m²。

　　三、不确定度来源

　　由数学模型可以看出，不确定度的来源有标准装置的重复性测量、二等专用砝码、活塞的有效面积和重力加速度。

　　四、标准不确定度的评定

　　1.标准装置重复性测量引入的标准不确定度u(P)的评定

　　选一个测量范围为(0～0.6)MPa、性能较稳定的精密压力表，用二等活塞压力计在0.2MPa处进行10次重复性测量，测量结果如表1所示。

　　依据JJG49-1999，对0.25级精密压力表应进行两次校准。标准装置重复性测量引入的标准不确定度为

　　2.二等专用砝码引入的标准不确定度u(m)的评定

　　根据检定规程，二等专用砝码的质量允差为0.02%，属均匀分布，包含因子则

　　在校准过程中，6个0.1kg和10个0.5kg的二等专用砝码，这些二等专用砝码引入的标准不确定度彼此独立不相关，则

　　所以

　　3.活塞有效面积引入的标准不确定度u(A)的评定

　　在温度不同时，活塞有效面积应做温度修正，修正的公式为

　　式中：A———活塞的有效面积;A20———20℃时活塞的有效面积;k———活塞压力计的热膨胀系数;α、β———活塞和活塞筒材料的热膨胀系数;Δt———温度差，Δt=t-20。

　　活塞有效面积标准不确定度来源有20℃时活塞的有效面积、线胀系数、温度差等。